MIT-onderzoekers hebben een ontsmettend middel gemaakt waarvoor ze slechts drie ‘ingrediënten’ nodig hadden.
In 1818 deed de Franse chemicus Louis Jacques Thénard een vondst waar we vandaag de dag nog veel baat bij hebben: hij ontdekte waterstofperoxide. Dit is simpelweg water met een extra zuurstofatoom (H2O2 in plaats van H2O) en kent een scala aan toepassingen. Zo is waterstofperoxide in veel medicijnkastjes te vinden als ontsmettingsmiddel.
In armere landen hebben de mensen echter niet altijd toegang tot desinfectans, terwijl het zo belangrijk is om wonden en medische instrumenten steriel te houden of om water van ziekteverwekkers te ontdoen. Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology denken hier een oplossing voor te hebben gevonden. Ze ontwikkelden met een paar middelen een desinfectans op kleine schaal.
Lees ook:
Intensief
De productie van waterstofperoxide is erg ingewikkeld en gebeurt nu vaak in grote chemische fabrieken. Methaan of aardgas vormt hierbij de waterstofbron dat vervolgens in een katalytisch proces onder hoge temperaturen met zuurstof reageert. Maar deze procedure is energie-intensief en niet gemakkelijk schaalbaar, waardoor het in afgelegen gebieden niet mogelijk is om H2O2 te produceren.
Het Amerikaanse team heeft het probleem opgelost door het proces in twee afzonderlijke stappen op te splitsen. De nieuwe methode vereist veel minder elektriciteit, die idealiter door zonnecellen of windmolens wordt opgewekt. De stroom is nodig voor elektrolyse; een chemische reactie die water ontleedt tot waterstof en zuurstof.
Waterstofperoxide
De waterstofatomen reageren met een dragermolecuul, antrachinon geheten. Dit molecuul wordt, samen met de H-atomen, overgebracht naar een afzonderlijke reactiekamer waar het samenkomt met zuurstof uit de buitenlucht. De waterstofatomen binden aan een zuurstofmolecuul om waterstofperoxide te vormen. Het dragermolecuul herstelt zich in zijn oorspronkelijke staat en kan de cyclus vervolgens opnieuw uitvoeren.
De opstelling die hiervoor nodig is, is vele malen kleiner en daardoor makkelijk verplaatsbaar. Het enige probleem is dat de concentratie van waterstofperoxide nog vrij laag is, maar de wetenschappers zijn ervan overtuigd dat ze die kunnen verhogen. Dit kan al door bijvoorbeeld de concentratie van dragermoleculen te verhogen.
De nieuwe methode is beschreven in Joule.
Bronnen: Joule, MIT News, New Atlas
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!